Мои сомнения по поводу СТО

[cch]

Я как и многие начав знакомиться с СТО, имею некоторые сомнения и видимо если кто-нибудь их развеет, то сомнений больше не будет .

Собственно существует утверждение, что человек движущийся например в космическом коробле равномерно и прямоленейно, не может узнать, что он вобще движется, если только не посмотрит в окошко, другими словами какие бы опыты он не ставил, узнать скорость движение и вообще факт движения ему не удасться.
По поводу этого утверждения и есть у меня три сомнения... Для всех трех случаев рассмотрим человека и корабль, который летит со скоростью $2.8 * 10 ^ 5$ км/с :

1.Наверняка человек заметит, что электроны начнут преодолевать кулоновские силы, и корабль как и он сам плавно превратиться в облако летящих заряженных частиц.

2. А как же эффект Доплера? если источник света установить в начале корабля, а человек смотрит на него в конце корабля, то человек должен видеть смещение частотного диапозона в сторону красного.

3. Если в хвостовой части корорабля есть отверстие и через него попадает свет, то можно было бы предположить, что относительно человека в корабле свет летел бы 20 км\с, однако СТО отвергает это и говорит, что свет относительно него всеравно будет лететь со скоростью с, объясняя это тем, что замедляется время на часах этого человека, да и вобще время замедляется. Но если v = S / t (где v - скорость, S - расстояние, t - время), это значит что чем больше времени требуется на прохождение расстояния тем меньше скорость, другими словами при замедлении времени скорость падает, поскольку при замедлении времени, времени необходимо больше. На мой взляд тут СТО противоречит сама себе.

[Developer]

Ваши сомнения носят чисто терминологический характер:
рассуждая о "парадоксах" теории относительности, якобы обнаруженных Вами, Вы в заголовке темы указали общую теорию относительности (ОТО), которая справедлива при описании явлений с учётом гравитационного взаимодействия между тяготеющими массами, а в тексте темы говорите исключительно о частной, специальной теории относительности (СТО), которая справедлива для тел, движущихся со скоростями, сопоставимыми со скоростью света, то есть с релятивистскими скоростями.

[cch]

Это была опечатка

[PSP]

cch писал(а):

1.Наверняка человек заметит, что электроны начнут преодолевать кулоновские силы, и корабль как и он сам плавно превратиться в облако летящих заряженных частиц.

Откуда Вы это взяли?

Добавлено спустя 1 минуту 49 секунд:

cch писал(а):

2. А как же эффект Доплера? если источник света установить в начале корабля, а человек смотрит на него в конце корабля, то человек должен видеть смещение частотного диапозона в сторону красного.

Источник света и человек находятся друг к другу в покое и эффекта Доплера нет

Добавлено спустя 2 минуты 22 секунды:

cch писал(а):

3. Если в хвостовой части корорабля есть отверстие и через него попадает свет, то можно было бы предположить, что относительно человека в корабле свет летел бы 20 км\с, однако СТО отвергает это и говорит, что свет относительно него всеравно будет лететь со скоростью с, объясняя это тем, что замедляется время на часах этого человека, да и вобще время замедляется. Но если (где v - скорость, S - расстояние, t - время), это значит что чем больше времени требуется на прохождение расстояния тем меньше скорость, другими словами при замедлении времени скорость падает, поскольку при замедлении времени, времени необходимо больше. На мой взляд тут СТО противоречит сама себе.

Изменяется не только время, но и расстояние.Внимательнее изучайте СТО.

[cch]

1.

PSP писал(а):

Откуда Вы это взяли?

Я не делал количественных оценок, а лишь логическое. Я пологаю, что энергия частиц будет значительной на такой скорости, и ее будет достаточно для преодоления притяжения между протонами и электронами.

2.

PSP писал(а):

Источник света и человек находятся друг к другу в покое и эффекта Доплера нет

Значит если у меня и у человека, есть по прибору которые определяют длинну волны. Я нахожусь в другой инерциальной системе. Далее я и он сделаем замеры от этого источника света. Получается у него прибор покажет одно у меня другое? А я пологал, что длинна волны фотона не зависит от того, в какой инерциальной системе его наблюдают.

[Developer]

Давайте прикинем...
Отношение v/c= 0,933979466554825738811614800529772, соответственно при таком соотношении скоростей масса, например, электрона может возрасти не более, чем в три раза (2,79855957223182676610684529950795).
1) Достаточно ли такой величины увеличения первоначальной массы, чтобы превысить силу электромагнитного взаимодействия между электронами силой гравитационного взаимодействия между ними же?
Напомню, что отношение сильного к электромагнитному к слабому к гравитационному = 1 : 10^2 : 10^-10 : 10^-38 (для протонов с энергией 1 ГВт).
2) Эффект Допплера в системе, связанной с кораблём и наблюдателем внутри него, отсутствует.
3) Свет, проникающий в корабль извне через хвостовую часть будет иметь смещение спектра в красную область, а свет, проникающий в корабль через носовую часть корабля, будет иметь смещение в фиолетовую область спектра, если корабль движется с указанной скоростью носом вперёд...

[Редкий]

Уважаемый cch,

Вам лучше всего самому ответить на Ваши вопросы. А для этого надо, прежде всего, разобраться с системами координат. Вы либо закрепляете ее на Вашем корабле, либо выбираете другую и остаетесь вместе с ней. Третьего не дано. Причем помните, что в системе покоя одного тела, другое совершает относительное движение. И наоборот. Если вы выбрали третье тело, то сможете узнать относительное движение первого и второго в системе третьего. Но не первого относительно второго. Для этого надо вернуться к системе покоя одного из первых тел.
Это очень распространенная ошибка. И потому, будучи исправленной, простительна. Человек, как бы, держит в голове три системы координат:
1.связанную с "кораблем", на котором он, любимый,
2.т.н. "покоящуюся" (хорошо бы определить, относительно чего), на которой одновременно он же, любимый,
3.и третью - самую интересную, где он присутствует в третьей копии.
Мы привыкли жить на незыблемой земле и мерить все относительно нее. Поэтому, трудно сразу принять полную относительность (провалиться в вакуум, где не за что зацепиться). Всегда хочется ввести систему координат "супернаблюдателя", который держится за что-то "настоящее" и видит все со стороны. Такая система автоматически получается АБСОЛЮТНОЙ. Отсюда рукотворные парадоксы.
На свои вопросы Вы ответите сами при условии, что научитесь четко понимать, с каким физическим телом Вы связали Вашу ЕДИНСТВЕННУЮ для данной задачи систему координат. В этой системе координат выбранное тело и все, жестко с ним связанное, ПОКОИТСЯ. Перейдя к другой системе, связанной с другим телом, вы начинаете решать уже другую задачу. Не путайте их.

А парадоксов в СТО Вы еще нароете, их там немерено:)

Добавлено спустя 2 минуты 28 секунд:

Developer,
электроны корабля в системе покоя корабля покоятся:)

Добавлено спустя 8 минут:

Developer,
масса в теории относительности является инвариантом, и никуда возрастать не может:)

[Developer]

Инвариантными, уважаемый Редкий, в СТО являются только законы движения (и сохранения энергии, импульса) для различных и.с.о., независимо от скорости их движения относительно одна другой, а масса, конечно же зависит от скорости движения материального тела и не является инвариантом...
Релятивистский импульс, релятивистская энергия и их отношение - ещё куда ни шло...

[Редкий]

Уважаемый Developer,
формулку $s=t^2-x^2$ помните? Вот этот самый интервал s является инвариантом теории. Он останется тем же, не смотря на то, из какой бы СО мы на него ни смотрели.
Для проверки замените t на t', а x на x' и примените преобразования Лоренца.
Сравните с формулкой $m^2=E^2-P^2$. квадрат массы здесь также инвариант. В случае электрона - это m=511 КэВ (в энергерических единицах), с какой бы скоростью относительно нас он ни двигался. Вы также можете это проверить, применив соответствующие преобразования для энергии и импульса.
Это в физике частиц называется "массовой поверхностью".
То, что, взяв отдельно преобразование Эйнштейна для энергии, мы можем обратить его, разделив энергию на гамма-фактор и квадрат скорости света, не означает, что масса увеличилась. Этак у Вас и фотон станет массивным:) Просто иногда такой "эффективной массой" удобно пользоваться. А потом невнимательные учителя принимают "рост массы" за чистую монету и рассказывают эту чушь на уроках, добавляя к простым словам "энергия" и "импульс" умное слово "Релаятивистский", отчего совершенно сбивают своих учеников с толку.
Так что, не путайте парня. Он только начал изучать теорию.

[photon]

Редкий писал(а):

формулку $s=t^2-x^2$ помните?

Что-то тут с размерностями нелады

[Редкий]

photon,
ну потерял квадрат. Говоrю же, с детства терпеть не могу TEX. И забыл его давно, так быстро, как смог:)

[photon]

Редкий писал(а):

photon,
ну потерял квадрат. Говоrю же, с детства терпеть не могу TEX. И забыл его давно, так быстро, как смог:)

а как же $t^2-x^2$? тут с размерностью тоже беда

[Редкий]

photon,
или Вы имели ввиду отсутствие С в формулах? Я просто использовал здесь систему единиц С=1. Довольно распространенная практика.

[PSP]

Редкий писал(а):

Уважаемый Developer,
формулку $s=t^2-x^2$ помните? Вот этот самый интервал s является инвариантом теории. Он останется тем же, не смотря на то, из какой бы СО мы на него ни смотрели.
Для проверки замените t на t', а x на x' и примените преобразования Лоренца.
Сравните с формулкой $m^2=E^2-P^2$. квадрат массы здесь также инвариант. В случае электрона - это m=511 КэВ (в энергерических единицах), с какой бы скоростью относительно нас он ни двигался. Вы также можете это проверить, применив соответствующие преобразования для энергии и импульса.
Это в физике частиц называется "массовой поверхностью".
То, что, взяв отдельно преобразование Эйнштейна для энергии, мы можем обратить его, разделив энергию на гамма-фактор и квадрат скорости света, не означает, что масса увеличилась. Этак у Вас и фотон станет массивным:) Просто иногда такой "эффективной массой" удобно пользоваться. А потом невнимательные учителя принимают "рост массы" за чистую монету и рассказывают эту чушь на уроках, добавляя к простым словам "энергия" и "импульс" умное слово "Релаятивистский", отчего совершенно сбивают своих учеников с толку.
Так что, не путайте парня. Он только начал изучать теорию.

Г. "Редкий" абсолютно прав. Для справки почитайте статью Окуня в УФН "Понятие массы".
Кстати, из $s^2=(tc_0)^2-x^2$ можно получить лагранжиан, а из него , естественно, и
$(mc_0^2)^2=E^2-(Pc_0)^2$.
А понятие "релятивисткой массы" - наследие тех времён, когда СТО хотели как можно ближе поставить с Ньютоновской физикой..

[Редкий]

Если это мешает пониманию сути, перепишу:
$s^2=t^2c^2-x^2$
$m^2c^4=E^2-p^2c^2$